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Material de Estudo - Biofísica - Material 16 Tema: Mecânica Estatística e Processos Biofísicos em Membranas Biológicas Questão 1: Qual dos seguintes princípios da mecânica estatística é fundamental para descrever a distribuição de moléculas em uma membrana biológica e sua dependência da temperatura? a) Lei de Planck. b) Equação de Schrödinger. c) Distribuição de Boltzmann. d) Princípio da incerteza de Heisenberg. e) Segunda lei da termodinâmica. Resposta: c) Distribuição de Boltzmann. Justificativa: A distribuição de Boltzmann descreve a probabilidade de moléculas ocuparem diferentes estados de energia, que em membranas biológicas se traduz em diferentes posições e configurações das moléculas lipídicas e proteicas em função da temperatura e energia disponível. Questão 2: A fluidez de uma membrana lipídica é influenciada pela temperatura e composição dos lipídios. Qual dos seguintes fatores aumenta a fluidez da membrana? a) Aumento do comprimento das cadeias acil graxas dos lipídios. b) Diminuição da temperatura. c) Aumento da saturação das cadeias acil graxas dos lipídios. d) Aumento da concentração de colesterol. e) Aumento da proporção de lipídios insaturados. Resposta: e) Aumento da proporção de lipídios insaturados. Justificativa: Lipídios insaturados possuem ligações duplas cis, que introduzem dobras nas cadeias acil graxas, aumentando o espaço entre as moléculas lipídicas e, consequentemente, a fluidez da membrana. Questão 3: Qual dos seguintes processos biofísicos descreve o movimento lateral de lipídios dentro da monocamada de uma membrana biológica? a) Flip-flop. b) Translocação. c) Difusão lateral. d) Endocitose. e) Exocitose. Resposta: c) Difusão lateral. Justificativa: A difusão lateral é o movimento rápido e aleatório de lipídios dentro do plano da monocamada, influencienciado pela fluidez da membrana e pelas interações moleculares. Questão 4: Qual das seguintes equações descreve a força necessária para deformar uma membrana biológica, considerando sua curvatura e rigidez à flexão? a) Equação de Nernst. b) Equação de Goldman-Hodgkin-Katz. c) Equação de Young-Laplace. d) Equação de Arrhenius. e) Equação de Michaelis-Menten. Resposta: c) Equação de Young-Laplace. Justificativa: A equação de Young-Laplace relaciona a diferença de pressão através de uma membrana curva com a tensão superficial e a curvatura da membrana, descrevendo a energia necessária para deformar a membrana. Questão 5: O potencial de membrana, importante para a comunicação celular e transporte de íons, é estabelecido pela distribuição desigual de íons através da membrana. Qual dos seguintes processos contribui para a manutenção desse potencial? a) Difusão facilitada de glicose. b) Transporte ativo primário de íons por bombas iônicas. c) Osmose de água através de aquaporinas. d) Difusão simples de lipídios. e) Endocitose mediada por receptor. Resposta: b) Transporte ativo primário de íons por bombas iônicas. Justificativa: Bombas iônicas, como a bomba de sódio-potássio, utilizam ATP para transportar íons contra seus gradientes de concentração, mantendo o potencial de membrana. Questão 6: Qual dos seguintes métodos experimentais é utilizado para medir as propriedades mecânicas de membranas biológicas, como rigidez à flexão e tensão superficial? a) Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN). b) Microscopia de força atômica (AFM). c) Cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). d) Eletroforese em gel de poliacrilamida (PAGE). e) Espectrometria de massas (MS). Resposta: b) Microscopia de força atômica (AFM). Justificativa: A microscopia de força atômica permite medir as forças de interação entre uma ponta afiada e a superfície da membrana, fornecendo informações sobre suas propriedades mecânicas em escala nanométrica.